[發(fā)明專利]一種基于圖像處理的鐵塔傾斜自動檢測方法和裝置

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• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112509033A
• 公開（公告）日: 2021-03-16
• 發(fā)明（設計）人: 明自強;范榮全;朱峰;劉俊勇;李濤;賀含峰;張勁;游楊均;唐楊;劉克亮;王亮;何凌;呂俊杰;董斌;謝偉;王霆;趙星儼
• 申請（專利權）人: 國網四川省電力公司阿壩供電公司
• 主分類號: G06T7/70
• 分類號: G06T7/70;G06T7/11;G06K9/62
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 封浪

本發(fā)明公開了一種基于圖像處理的鐵塔傾斜自動檢測方法和裝置。包括：A.對鐵塔視頻進行分幀處理，得到連續(xù)的幀圖片；對于每一幀圖片，均執(zhí)行步驟B?C：B.從幀圖片中分割出ROI；C.采用K?Means聚類算法對ROI進行聚類，以從ROI中分離出鐵塔圖像；D.從第一幀鐵塔圖像開始，計算相鄰兩幀鐵塔圖像的幀差值，在所述幀差值超過第一閾值時，判定鐵塔疑似發(fā)生偏移，否則繼續(xù)檢測下一幀；E.從第一幀鐵塔圖像開始，計算相鄰兩幀鐵塔圖像的中軸線的偏角，在所述偏角超過第二閾值時，判定鐵塔疑似發(fā)生偏移；F.在步驟D、E均判定鐵塔疑似發(fā)生偏移時，判定鐵塔發(fā)生傾斜。本發(fā)明采用雙重驗證標準自動分析鐵塔傾斜情況，分析結果快速、準確，并能有效克服環(huán)境對分析過程的影響。

技術領域

本發(fā)明涉及圖像處理技術領域，尤其是一種基于圖像處理進行鐵塔傾斜自動檢測的方法和裝置。

背景技術

鐵塔，包括輸電線塔、信號塔等，是作為電力電纜、信號覆蓋等光電運輸媒介的重要承載設施，其所承載的裝備多是具備大重量、高造價、高精度的特點，若鐵塔稍有傾斜，則會因設施重量的不平衡，導致輸電線走廊等變形，影響所承載設施和周圍環(huán)境的安全，因此，鐵塔的穩(wěn)定性至關重要，需要及時掌握鐵塔傾斜的情況，以便于及時排除故障。

此外，在排查故障原因或修復故障時，需要等上鐵塔，而鐵塔屬于高空作業(yè)環(huán)境，任何一點環(huán)境參數(如風速、溫度等)的變化，都有可能影響高空作業(yè)的安全，因此，在進行高空作業(yè)(如高空鐵塔作業(yè))時，對于環(huán)境的監(jiān)測顯得尤為重要。

當前多是通過人工巡檢的方式來對鐵塔傾斜情況進行檢測，耗時耗力，效率較低，及時性不高，且人工檢測存在一定的誤差，準確性欠佳。

發(fā)明內容

本發(fā)明的發(fā)明目的在于：針對上述存在的問題，提供一種基于圖像處理的鐵塔傾斜自動檢測方法，對采集的視頻，利用雙重檢測標準，快速、準確地檢測鐵塔傾斜的狀況，避免了人工檢測成本高、效率低、準確度不佳的問題。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種鐵塔傾斜自動檢測方法，包括：

A.對鐵塔視頻進行分幀處理，得到連續(xù)的幀圖片；

對于每一幀圖片，均執(zhí)行以下步驟B-C：

B.從幀圖片中分割出ROI；

C.采用K-Means聚類算法對ROI進行聚類，以從ROI中分離出鐵塔圖像；

D.從第一幀鐵塔圖像開始，計算相鄰兩幀鐵塔圖像的幀差值，在所述幀差值超過第一閾值時，判定鐵塔疑似發(fā)生偏移，否則繼續(xù)檢測下一幀；

E.從第一幀鐵塔圖像開始，計算相鄰兩幀鐵塔圖像的中軸線的偏角，在所述偏角超過第二閾值時，判定鐵塔疑似發(fā)生偏移；

F.在所述步驟D、E均判定鐵塔疑似發(fā)生偏移時，判定鐵塔發(fā)生傾斜。

進一步的，所述步驟B包括：

B1：將幀圖片轉為灰度圖，分別計算灰度圖每行和每列像素灰度值的總和，得到對應的行灰度值特性曲線和列灰度值特性曲線；

B2：分別將所述行灰度值特性曲線、列灰度值特性曲線進行平滑歸一化處理；

B3：遍歷列灰度值總和曲線的所有數據，以最大灰度值的坐標值作為橫向截取中心坐標，在所述中心坐標前后第一預設閾值像素長度的范圍內，分別對列灰度值總和曲線中每相鄰兩坐標的列灰度值總和作差分，遍歷從中心坐標向前、后兩個方向的差分運算結果，將差分結果絕對值最小的兩個坐標點作為截取ROI的橫向坐標；

B4：以行灰度值最大的坐標作為縱向截取的中心，分別向兩側擴展到第二預設閾值像素長度處作為截取ROI的縱向坐標；

B5：根據確定的橫向坐標和縱向坐標，從幀圖片中截取出ROI。